 | |
| SPAT0010-1 | Cosmologie physique théorique
 |
|
| Durée : | 40h Th |
|
| Crédits/ECTS : |
|
|
| Titulaire(s) : | Christian Barbier, Michel Tytgat |
|
| Coordinateur(s) : | Christian Barbier |
|
| Langue : | Langue française |
|
| Aperçu général : | Le cours fournira une introduction aux divers aspects théoriques de la cosmologie moderne. Nous espérons de la sorte convaincre l'étudiant que la méthode scientifique permet d'aborder les questions relatives à la naissance et à l'évolution de l'Univers peuvent être abordées avec une relative assurance.
Le Cours comportera trois parties, la première consacrée au modèle cosmologique standard, la deuxième à l'Univers primordial, et la troisième à des questions d'actualité. |
|
| Objectif du cours : | Le Cours comportera trois parties, la première consacrée au modèle cosmologique standard (avec énergie noire), la deuxième aux développements relatifs à l'Univers primordial, et la troisième à des questions d'actualité.
Partie 1 : le modèle cosmologique standard (C. Barbier)
Bref rappel de Relativité Générale : métrique spatio-temporelle et champ de gravitation, équations du mouvement (géodésiques), équations du champ.
Principales données observationnelles : décalage vers le rouge du spectre des galaxies, fond cosmologique de rayonnement, abondances des éléments,matière et rayonnement dans l'Univers actuel.
Le problème cosmologique. Nécessité d'hypothèses simplificatrices : homogénéité et isotropie spatiales, dérivation intuitive de la métrique de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker, cinématique cosmologique.
Dynamique cosmologique : équations du champ, équations d'état, quelques solutions (avec et sans constante cosmologique).
Notions sur les tests cosmologiques : distances, relation m-z (diagramme de Hubble-Sandage) et résultats actuels (univers en expansion accélérée, énergie noire)
Le modèle standard : notions sur les particules élémentaires et leurs interactions, ères cosmologiques, découplages, nucléosynthèse cosmologique.
Partie 2 : Univers primordial (C. Barbier)L'étude des premiers instants de l'univers nécessite de mettre en jeu les lois (connues ou à formuler) des interactions fondamentales.
Dans ce chapitre de cosmologie théorique, nous commencerons par passer en revue quelques problèmes du Modèle Cosmologique Standard à la lueur des données cosmologiques récentes (géométrie & horizon, baryons et matière noire, expansion accélérée).
Nous montrerons ensuite comment les interactions fondamentales peuvent fournir des solutions plausibles à ces problèmes ( baryogénèse, matière noire & inflation). Nous aborderons également l'apport des observations des anisotropies du fond de rayonnement cosmologique.
Partie 3 : questions d'actualité (M. Tytgat) |
|
| Pré-requis : | Bagage standard d'un étudiant physicien de dernière année, incluant la Relativité générale, la thermodynamique, la physique statistique. Les notions plus spécifiques sont abordées lorsque la nécessité s'en fait sentir, en évitant les complications mathématiques qui relèveraient d'un cours de 3ème cycle. |
|
| Travaux pratiques : | Non applicable pour ce Cours. |
|
| Organisation : | Le Cours sera donné à raison d'une séance de 2 heures par semaine, selon un calendrier à définir.
Les deux premières parties seront données par C. Barbier, la troisième par M. Tytgat. |
|
| Notes de cours : | Copie des présentations Powerpoint. |
|
| Evaluation : | Examen oral comportant deux questions préparées à notes ouvertes puis exposées par l'étudiant pour discussion. |
|
| Contacts : | cbarbier@ulg.ac.be
mtytgat@ulb.ac.be |
|
| Remarques : | Néant |
|
|
| |
